JP2767721B2 - 導電性高分子及びその製造方法 - Google Patents
導電性高分子及びその製造方法Info
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- JP2767721B2 JP2767721B2 JP3078256A JP7825691A JP2767721B2 JP 2767721 B2 JP2767721 B2 JP 2767721B2 JP 3078256 A JP3078256 A JP 3078256A JP 7825691 A JP7825691 A JP 7825691A JP 2767721 B2 JP2767721 B2 JP 2767721B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プラスチックフィルム
の帯電防止材料や電気、電子工業の分野において、電
池、コンデンサ−、電子デバイス、エレクトロクロミッ
ク素子の電極あるいは電解質材料叉は面状発熱体及び電
磁遮断材料等の広範囲な導電材料として応用できるもの
である。
の帯電防止材料や電気、電子工業の分野において、電
池、コンデンサ−、電子デバイス、エレクトロクロミッ
ク素子の電極あるいは電解質材料叉は面状発熱体及び電
磁遮断材料等の広範囲な導電材料として応用できるもの
である。
【0002】
【従来の技術】プラスチックフィルムの帯電防止材料や
電気、電子工業分野での各種導電性材料が検討されてい
るが、近年特に導電性高分子が注目され、種々の高分子
が検討されてきた。例えば、電子伝導性高分子として
は、ポリアニリン、ポリピロ−ル、ポリチオフェン、ポ
リフェニレンビニレン、ポリアセチレン等が、西独特許
第3,223,544号、同3,318,856号、同
3,318,857号、同3,325,892号、同
3,421,296号、特開昭58−187432号、
同59−207933号、同60−67527号、同6
0−120722号、同58−209864号、同60
−197728号、同61−76524号、同61−2
58831号、特開平1−1760615号、特開昭6
2−225517号、同63−69823号、同63−
69824号、米国特許4,697,001号等に記載
されている。また、イオン伝導性高分子としては、ポリ
エチレンオキシド(以下、PEOという)やポリプロピ
レンオキシド(以下、PPOという)を含有するケイ素
系ポリマ−及びフォスファゼン系ポリマ−が特開昭61
−256573号、同61−124001号、同62−
20263号、同62−139266号、同63−24
1066号、同63−241026号、同63−135
477号、同63−142061号、同63−1306
13号、同60−23974号、同63−136409
号、同63−193954号、同63−186766
号、同63−205364号、マクロモレキュ−ルズ
(Macromolecules)21巻、648頁(1988年)等
に記載されている。これらの材料をポリマ−電池のよう
な導電性材料として使用することが特開昭62−985
77号、ポリマ−(Polymer )22巻1454〜145
5頁(1981年)等に記載されているが、電子伝導性
高分子を正極にし、リチウムを負極とし、PEOのよう
なイオン伝導性高分子からなる固体電解質と組み合わせ
ている。しかしながら、上記のポリマ−電池において
は、接触界面の抵抗が大きく、充放電特性が不良等の問
題を持っていた。また、これらの問題点の改良にはオキ
シアルキレン基を有する導電性高分子が有用であること
が特開平2−219823号に記載されている。しかし
ながら、これらの導電性高分子を用いても放電容量が不
十分などの問題を持っていた。
電気、電子工業分野での各種導電性材料が検討されてい
るが、近年特に導電性高分子が注目され、種々の高分子
が検討されてきた。例えば、電子伝導性高分子として
は、ポリアニリン、ポリピロ−ル、ポリチオフェン、ポ
リフェニレンビニレン、ポリアセチレン等が、西独特許
第3,223,544号、同3,318,856号、同
3,318,857号、同3,325,892号、同
3,421,296号、特開昭58−187432号、
同59−207933号、同60−67527号、同6
0−120722号、同58−209864号、同60
−197728号、同61−76524号、同61−2
58831号、特開平1−1760615号、特開昭6
2−225517号、同63−69823号、同63−
69824号、米国特許4,697,001号等に記載
されている。また、イオン伝導性高分子としては、ポリ
エチレンオキシド(以下、PEOという)やポリプロピ
レンオキシド(以下、PPOという)を含有するケイ素
系ポリマ−及びフォスファゼン系ポリマ−が特開昭61
−256573号、同61−124001号、同62−
20263号、同62−139266号、同63−24
1066号、同63−241026号、同63−135
477号、同63−142061号、同63−1306
13号、同60−23974号、同63−136409
号、同63−193954号、同63−186766
号、同63−205364号、マクロモレキュ−ルズ
(Macromolecules)21巻、648頁(1988年)等
に記載されている。これらの材料をポリマ−電池のよう
な導電性材料として使用することが特開昭62−985
77号、ポリマ−(Polymer )22巻1454〜145
5頁(1981年)等に記載されているが、電子伝導性
高分子を正極にし、リチウムを負極とし、PEOのよう
なイオン伝導性高分子からなる固体電解質と組み合わせ
ている。しかしながら、上記のポリマ−電池において
は、接触界面の抵抗が大きく、充放電特性が不良等の問
題を持っていた。また、これらの問題点の改良にはオキ
シアルキレン基を有する導電性高分子が有用であること
が特開平2−219823号に記載されている。しかし
ながら、これらの導電性高分子を用いても放電容量が不
十分などの問題を持っていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の第1の目的
は、電気伝導性に優れた新規な導電性高分子を提供する
ことにある。本発明の第2の目的は、電気伝導性に優れ
た新規な導電性高分子の製造方法を提供することにあ
る。本発明の第3の目的は、充放電特性に優れた導電性
材料に使用できる導電性高分子を提供することにある。
は、電気伝導性に優れた新規な導電性高分子を提供する
ことにある。本発明の第2の目的は、電気伝導性に優れ
た新規な導電性高分子の製造方法を提供することにあ
る。本発明の第3の目的は、充放電特性に優れた導電性
材料に使用できる導電性高分子を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意検討の
結果、下記一般式(I)で表わされる化合物に於いて、
該化合物のアミノ基に対するパラ位が無置換でありこの
パラ位と、アミノ基の水素原子とを重合部位とし、該化
合物を重合してなる導電性高分子によって上記の目的が
解決されることを見いだした。 一般式(I)
結果、下記一般式(I)で表わされる化合物に於いて、
該化合物のアミノ基に対するパラ位が無置換でありこの
パラ位と、アミノ基の水素原子とを重合部位とし、該化
合物を重合してなる導電性高分子によって上記の目的が
解決されることを見いだした。 一般式(I)
【0005】
【化2】
【0006】一般式(I)について更に詳しく説明す
る。式中、J 1 は−CO−、−SO2 −、−CONH
−、−SO2 NH−、−NHCO−、−NHSO2 −、
−O−、−NHCONH−、−S−、−CO2 −、−O
CO−、−NHCO2 −、−OCONH−のいずれかで
あり、X1 は炭素数1〜4のアルキレン基を表す。
る。式中、J 1 は−CO−、−SO2 −、−CONH
−、−SO2 NH−、−NHCO−、−NHSO2 −、
−O−、−NHCONH−、−S−、−CO2 −、−O
CO−、−NHCO2 −、−OCONH−のいずれかで
あり、X1 は炭素数1〜4のアルキレン基を表す。
【0007】R1 はそれぞれ置換されてよい環状エステ
ル基、非環状エステル基、環状エーテル基、アルキルス
ルホニルオキシ基を表し、具体的には(置換基について
は後述する)、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオ
キシ基、それぞれ炭素数3〜12の、環状エステル基、
非環状エステル基、環状エーテル基を表し、好ましくは
−OCOOCH 3 、−OCOOC 2 H 5 、−OCOOC
3 H 7 、−OCOCH 3 、−OCOC 2 H 5 、−OCO
C 3 H 7 、−OSO 2 CH 3 、−OSO 2 C 2 H 5 、−
OSO 2 C 3 H 7 、それぞれ炭素数4〜12の、置換5
〜7員環の環状炭酸エステル基、5〜7員環のラクトン
基、3〜12員環の環状エーテル基であり、より好まし
くは、−OCOCH 3 、−OSO 2 CH 3 、それぞれ炭
素数4〜12の、置換5〜7員環の環状炭酸エステル
基、5〜7員環のラクトン基、3〜12員環の環状エー
テル基であり、特に好ましくは、
ル基、非環状エステル基、環状エーテル基、アルキルス
ルホニルオキシ基を表し、具体的には(置換基について
は後述する)、炭素数1〜12のアルキルスルホニルオ
キシ基、それぞれ炭素数3〜12の、環状エステル基、
非環状エステル基、環状エーテル基を表し、好ましくは
−OCOOCH 3 、−OCOOC 2 H 5 、−OCOOC
3 H 7 、−OCOCH 3 、−OCOC 2 H 5 、−OCO
C 3 H 7 、−OSO 2 CH 3 、−OSO 2 C 2 H 5 、−
OSO 2 C 3 H 7 、それぞれ炭素数4〜12の、置換5
〜7員環の環状炭酸エステル基、5〜7員環のラクトン
基、3〜12員環の環状エーテル基であり、より好まし
くは、−OCOCH 3 、−OSO 2 CH 3 、それぞれ炭
素数4〜12の、置換5〜7員環の環状炭酸エステル
基、5〜7員環のラクトン基、3〜12員環の環状エー
テル基であり、特に好ましくは、
【0008】
【化3】
【0009】である。R2 は水素原子、ハロゲン原子、
置換されてよい炭素数1〜6のアルキル基、置換されて
よい炭素数1〜6のアルコキシ基である。aは1を表
し、b、cはそれぞれb+c=4を満たす1から3の整
数を表す。ただし、b>1のときは、−(J1 −X1 )
a −R1 は同じでも異なっていても良い。また、c>1
のときは、R2 は同じでも異なっていても良い。R3 は
水素原子またはアルキル基を表わす。前記のアルキル基
は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、より
好ましくはメチル基またはエチル基である。R4 は水素
原子である。
置換されてよい炭素数1〜6のアルキル基、置換されて
よい炭素数1〜6のアルコキシ基である。aは1を表
し、b、cはそれぞれb+c=4を満たす1から3の整
数を表す。ただし、b>1のときは、−(J1 −X1 )
a −R1 は同じでも異なっていても良い。また、c>1
のときは、R2 は同じでも異なっていても良い。R3 は
水素原子またはアルキル基を表わす。前記のアルキル基
は、好ましくは炭素数1〜6のアルキル基であり、より
好ましくはメチル基またはエチル基である。R4 は水素
原子である。
【0010】上記、R 1 〜R 2 は次の置換基により置換
されてもよい。その置換基としては、ハロゲン原子、ニ
トロ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−NH
COR8 、−NHSO2 R8 、−SOR8 、−SO2 R
8 、−COR8 、−CON(R9 )R10、−SO2 N
(R9 )R10 、水酸基や加水分解して水酸基を形成する
基がある。R8 はアルキル基、フェニル基、またはアラ
ルキル基を表す。R9 、R10は同じでも異なっていても
よく、水素原子、アルキル基、フェニル基、またはアラ
ルキル基を表す。次に一般式(I)で表される化合物の
具体例を示すが、本発明の化合物はこれに限定されるも
のではない。
されてもよい。その置換基としては、ハロゲン原子、ニ
トロ基、シアノ基、アルキル基、アルコキシ基、−NH
COR8 、−NHSO2 R8 、−SOR8 、−SO2 R
8 、−COR8 、−CON(R9 )R10、−SO2 N
(R9 )R10 、水酸基や加水分解して水酸基を形成する
基がある。R8 はアルキル基、フェニル基、またはアラ
ルキル基を表す。R9 、R10は同じでも異なっていても
よく、水素原子、アルキル基、フェニル基、またはアラ
ルキル基を表す。次に一般式(I)で表される化合物の
具体例を示すが、本発明の化合物はこれに限定されるも
のではない。
【0011】
【化4】
【0012】
【化5】
【0013】
【化6】
【0014】
【化7】
【0015】本発明の導電性高分子は、一般式(I)で
表される化合物の1種叉は2種以上用いて、化学的酸化
重合法、電気化学的酸化重合法等の公知の重合法により
合成される。好ましくは化学的酸化重合法により合成さ
れる。この際、一般式(I)で表される化合物以外のモ
ノマ−を1種または2種以上用いて、共重合する方法で
あってもよい。また、重合初期に一般式(I)で表され
る化合物を重合し、その後、一般式(I)で表される別
の化合物叉は一般式(I)で表される化合物以外のモノ
マ−を用いてもよいし、また重合初期に一般式(I)で
表される化合物以外のモノマ−を用いてもよい。さらに
は、一般式(I)で表される化合物と他の化合物を任意
の時期に共重合してもよい。本発明で得られる導電性高
分子は一般式(I)で表される化合物以外のモノマ−か
ら誘導される繰り返し単位を任意の割合で有することが
できるが、好ましくは一般式(I)で表される化合物か
ら誘導される繰り返し単位が30〜100重量%であ
り、さらに好ましくは40〜100重量%、特に好まし
くは50〜100重量%である。共重合してもよい化合
物としてはアミノ芳香族化合物等が挙げられ、具体的に
はアニリン、メチルアニリン、エチルアニリン、n−プ
ロピルアニリン、フェニルアニリン、トルイルアニリ
ン、フェノキシアニリン、メチルフェニルアミノアニリ
ン、ジメチルアミノアニリン等が挙げられる。
表される化合物の1種叉は2種以上用いて、化学的酸化
重合法、電気化学的酸化重合法等の公知の重合法により
合成される。好ましくは化学的酸化重合法により合成さ
れる。この際、一般式(I)で表される化合物以外のモ
ノマ−を1種または2種以上用いて、共重合する方法で
あってもよい。また、重合初期に一般式(I)で表され
る化合物を重合し、その後、一般式(I)で表される別
の化合物叉は一般式(I)で表される化合物以外のモノ
マ−を用いてもよいし、また重合初期に一般式(I)で
表される化合物以外のモノマ−を用いてもよい。さらに
は、一般式(I)で表される化合物と他の化合物を任意
の時期に共重合してもよい。本発明で得られる導電性高
分子は一般式(I)で表される化合物以外のモノマ−か
ら誘導される繰り返し単位を任意の割合で有することが
できるが、好ましくは一般式(I)で表される化合物か
ら誘導される繰り返し単位が30〜100重量%であ
り、さらに好ましくは40〜100重量%、特に好まし
くは50〜100重量%である。共重合してもよい化合
物としてはアミノ芳香族化合物等が挙げられ、具体的に
はアニリン、メチルアニリン、エチルアニリン、n−プ
ロピルアニリン、フェニルアニリン、トルイルアニリ
ン、フェノキシアニリン、メチルフェニルアミノアニリ
ン、ジメチルアミノアニリン等が挙げられる。
【0016】上記の化学的酸化重合法は、プロトン酸を
含有した、水叉は任意の有機溶媒中(含水してもよい)
に、モノマ−を溶解または分散し、60℃〜−20℃
(好ましくは20℃〜0℃)で酸化剤(溶液または固体
で)を徐々に加える方法、または、モノマ−を予めプロ
トン酸と反応させ、塩とした後、これに、60℃〜−2
0℃(好ましくは20℃〜0℃)で酸化剤(溶液または
固体で)を徐々に加える方法であってもよい。この場
合、酸化剤を加える時に、プロトン酸を含有または含有
していない水叉は任意の有機溶媒(含水してもよい)を
加えてもよい。この場合適当な分散剤や界面活性剤を用
いることでポリマ−の分散液を得ることもでき、成形加
工性に優れており好ましい。上記の電気化学的酸化重合
法は、プロトン酸を含有した、水叉は任意の有機溶媒中
(含水してもよい)に、モノマ−を溶解または分散し、
正、負極を浸漬し、60℃〜−20℃(好ましくは20
℃〜0℃)で定電圧、定電流等の方法で電流を印加する
ことにより行われる。また、モノマ−を予めプロトン酸
と反応させ、塩としたものを上記のモノマ−の代わりに
用いる方法であってもよい。この場合、電解液中にプロ
トン酸を含有していてもよい。具体的には緒方直哉編、
導電性高分子(講談社サイエンティフィック、1990
年)72頁等に記載されている方法を用いることができ
る。
含有した、水叉は任意の有機溶媒中(含水してもよい)
に、モノマ−を溶解または分散し、60℃〜−20℃
(好ましくは20℃〜0℃)で酸化剤(溶液または固体
で)を徐々に加える方法、または、モノマ−を予めプロ
トン酸と反応させ、塩とした後、これに、60℃〜−2
0℃(好ましくは20℃〜0℃)で酸化剤(溶液または
固体で)を徐々に加える方法であってもよい。この場
合、酸化剤を加える時に、プロトン酸を含有または含有
していない水叉は任意の有機溶媒(含水してもよい)を
加えてもよい。この場合適当な分散剤や界面活性剤を用
いることでポリマ−の分散液を得ることもでき、成形加
工性に優れており好ましい。上記の電気化学的酸化重合
法は、プロトン酸を含有した、水叉は任意の有機溶媒中
(含水してもよい)に、モノマ−を溶解または分散し、
正、負極を浸漬し、60℃〜−20℃(好ましくは20
℃〜0℃)で定電圧、定電流等の方法で電流を印加する
ことにより行われる。また、モノマ−を予めプロトン酸
と反応させ、塩としたものを上記のモノマ−の代わりに
用いる方法であってもよい。この場合、電解液中にプロ
トン酸を含有していてもよい。具体的には緒方直哉編、
導電性高分子(講談社サイエンティフィック、1990
年)72頁等に記載されている方法を用いることができ
る。
【0017】化学的酸化重合法で用いることのできる酸
化剤としては、モノマ−を酸化重合させることができる
ものであれば、特に制限はない。好ましくは、モノマ−
を酸化重合させることができる鉄化合物(例えば、Fe
(ClO4 )3 、Fe(BF4 )3 、フェリシアン化カ
リウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄)、マンガン化合物
(例えば、二酸化マンガン、過マンガン酸カリウム)、
クロム化合物(例えば、重クロム酸カリウム)、過酸化
物(例えば、過酸化水素)、キノン化合物(例えば、ベ
ンゾキノン)、鉛化合物(例えば、二酸化鉛)、ニッケ
ル化合物、コバルト化合物、モリブデン化合物、過硫酸
塩(例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム)、
ハロゲン(例えば、沃素、臭素)が挙げられる。酸化剤
の量は、モノマ−と酸化剤の種類により変化するが、酸
化剤/モノマ−のモル比で0.01〜10の範囲で使用
できる。電気化学的酸化重合法で用いることのできる電
極材料としては、金属電極(例えば、Au、Pt、N
i、Cu、Sn、Zn、Ag、Ru、ステンレス)、炭
素電極(例えば、グラッシ−カ−ボン)、金属酸化物含
有電極(例えば、SnO2 、In2 O3 )等が挙げられ
る。また、別に参照電極を用いることが好ましい。本発
明で使用できる溶媒としては、有機溶媒(例えば、アセ
トニトリル、ジメチル硫酸、N,N−ジメチルアセトア
ミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キサイド、スルフォラン、ホルムアミド、ジメトキシエ
タン、プロピレンカ−ボネ−ト、γ−ブチルラクトン、
ジオキサン、メタノ−ル、エタノ−ル、ニトロベンゼ
ン、テトラヒドロフラン、ニトロメタン等が挙げられ
る)、水あるいは両者の混合物を挙げることができる。
好ましくは、ニトリル化合物(例えば、アセトニトリ
ル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル)(含水してい
てもよい)が挙げられる。本発明で用いることのできる
プロトン酸は、特に制限はなく、公知のプロトン酸(例
えば、HCl、H2 SO4 、HClO4 、HBF4 、H
AsF6 、HPF6 、HSbF6 、H2 ZrF6 、H2
TiF6 、H2 SiF6 等の無機酸、及び酢酸、ギ酸、
トルエンスルホン酸、トリフルオロメチルスルホン酸、
ニトロ安息香酸、モノクロロ酢酸、アントラキノンスル
ホン酸等の有機酸、そしてポリアクリル酸、ポロビニル
スルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニル硫
酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホン酸等の高分子酸)が挙げられる。好ましくは、p
Ka<3のプロトン酸であり、例えば、HClO4 、H
BF4 、HAsF6 、HPF6 、HSbF6 、H2 Zr
F6 、H2 TiF6 、H2 SiF6 、トルエンスルホン
酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ニトロ安息香酸、
モノクロロ酢酸、アントラキノンスルホン酸、ポロビニ
ルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニル硫
酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホン酸等が挙げられる。
化剤としては、モノマ−を酸化重合させることができる
ものであれば、特に制限はない。好ましくは、モノマ−
を酸化重合させることができる鉄化合物(例えば、Fe
(ClO4 )3 、Fe(BF4 )3 、フェリシアン化カ
リウム、塩化第二鉄、硫酸第二鉄)、マンガン化合物
(例えば、二酸化マンガン、過マンガン酸カリウム)、
クロム化合物(例えば、重クロム酸カリウム)、過酸化
物(例えば、過酸化水素)、キノン化合物(例えば、ベ
ンゾキノン)、鉛化合物(例えば、二酸化鉛)、ニッケ
ル化合物、コバルト化合物、モリブデン化合物、過硫酸
塩(例えば、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム)、
ハロゲン(例えば、沃素、臭素)が挙げられる。酸化剤
の量は、モノマ−と酸化剤の種類により変化するが、酸
化剤/モノマ−のモル比で0.01〜10の範囲で使用
できる。電気化学的酸化重合法で用いることのできる電
極材料としては、金属電極(例えば、Au、Pt、N
i、Cu、Sn、Zn、Ag、Ru、ステンレス)、炭
素電極(例えば、グラッシ−カ−ボン)、金属酸化物含
有電極(例えば、SnO2 、In2 O3 )等が挙げられ
る。また、別に参照電極を用いることが好ましい。本発
明で使用できる溶媒としては、有機溶媒(例えば、アセ
トニトリル、ジメチル硫酸、N,N−ジメチルアセトア
ミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホ
キサイド、スルフォラン、ホルムアミド、ジメトキシエ
タン、プロピレンカ−ボネ−ト、γ−ブチルラクトン、
ジオキサン、メタノ−ル、エタノ−ル、ニトロベンゼ
ン、テトラヒドロフラン、ニトロメタン等が挙げられ
る)、水あるいは両者の混合物を挙げることができる。
好ましくは、ニトリル化合物(例えば、アセトニトリ
ル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル)(含水してい
てもよい)が挙げられる。本発明で用いることのできる
プロトン酸は、特に制限はなく、公知のプロトン酸(例
えば、HCl、H2 SO4 、HClO4 、HBF4 、H
AsF6 、HPF6 、HSbF6 、H2 ZrF6 、H2
TiF6 、H2 SiF6 等の無機酸、及び酢酸、ギ酸、
トルエンスルホン酸、トリフルオロメチルスルホン酸、
ニトロ安息香酸、モノクロロ酢酸、アントラキノンスル
ホン酸等の有機酸、そしてポリアクリル酸、ポロビニル
スルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニル硫
酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホン酸等の高分子酸)が挙げられる。好ましくは、p
Ka<3のプロトン酸であり、例えば、HClO4 、H
BF4 、HAsF6 、HPF6 、HSbF6 、H2 Zr
F6 、H2 TiF6 、H2 SiF6 、トルエンスルホン
酸、トリフルオロメチルスルホン酸、ニトロ安息香酸、
モノクロロ酢酸、アントラキノンスルホン酸、ポロビニ
ルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリビニル硫
酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンス
ルホン酸等が挙げられる。
【0018】また、本発明の製造方法では、導電性化合
物を加えて重合してもよい。導電性化合物としては、ア
ルカリ金属カチオン(Li+ 、Na+ 、K+ 等)、NO
+ 、NO2+カチオン、オニウムカチオン(Et4 N+ 、
Bu4 N+ 、Bu3 P+ 等)と負イオン(BF4 - 、A
sF4 - 、AsF6 - 、SbF6 - 、SbCl6 - 、P
F6 - 、ClO4 -、AlF4 - 、ALF6 - 、NiF
4 2- 、ZrF6 2- 、TiF6 2- 、B10Cl10 2-、HSO
4 -、SO3 - 、Cl- 、Br- 、F- 、I- )からな
る塩、スルホン酸アニオン(例えば、CF3 SO3 - 、
CH3 C6 H4 SO3 - )を含む塩、ポリアクリル酸ソ
−ダのようなカルボン酸アニオンを含む塩等が挙げられ
る。分散剤としては、カチオン、アニオン、ノニオン、
ベタインのそれぞれポリマ−及び界面活性剤(乳化剤)
を用いることができる。これらの具体例としては、ポリ
ビニルアルコ−ル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロ
ピレンオキサイド、ヒドロキシエチルセルロ−ス、カル
ボキシメチルセルロ−ス、メチルセルロ−ス、デキスト
リン、ポリビニルピロリドン、ポリスチレンスルホン酸
ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ゼ
ラチン、コラ−ゲン、3級叉は4級アンモニウム塩サイ
トを有するポリマ−、オキソニウム塩サイトを有するポ
リマ−、スルホニウム塩サイトを有するポリマ−、4級
アンモニウム塩サイトを有する長鎖アルキル化合物、高
級脂肪酸アルカリ塩(例えば、C11H23COONa)、
アルキル硫酸塩(例えば、ラウリル硫酸ソ−ダ)、アル
キルスルホン酸塩(例えば、ラウリルスルホン酸ソ−
ダ)、アルキルアリ−ルスルホン酸塩(例えば、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソ−ダ)、スルホコハク酸エステ
ル塩、高級アミンハロゲン酸塩、ポリエチレングリコ−
ルアルキルエ−テル、ポリエチレングリコ−ル脂肪酸エ
ステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセ
リド、アミノ酸等が挙げられる。分散剤を使用する際に
は、モノマ−に対して1〜300重量%、好ましくは5
〜200重量%で使用する。界面活性剤を使用する際に
は、モノマ−に対して0.01〜50重量%、好ましく
は0.1〜20重量%で使用する。これらの水分散液
は、透析や限外濾過等の処理をしてもよい。これらの水
分散液には、前記の導電性化合物を添加してもよいし、
ポリ酢酸ビニル等の高分子化合物をブレンドしてもよ
い。
物を加えて重合してもよい。導電性化合物としては、ア
ルカリ金属カチオン(Li+ 、Na+ 、K+ 等)、NO
+ 、NO2+カチオン、オニウムカチオン(Et4 N+ 、
Bu4 N+ 、Bu3 P+ 等)と負イオン(BF4 - 、A
sF4 - 、AsF6 - 、SbF6 - 、SbCl6 - 、P
F6 - 、ClO4 -、AlF4 - 、ALF6 - 、NiF
4 2- 、ZrF6 2- 、TiF6 2- 、B10Cl10 2-、HSO
4 -、SO3 - 、Cl- 、Br- 、F- 、I- )からな
る塩、スルホン酸アニオン(例えば、CF3 SO3 - 、
CH3 C6 H4 SO3 - )を含む塩、ポリアクリル酸ソ
−ダのようなカルボン酸アニオンを含む塩等が挙げられ
る。分散剤としては、カチオン、アニオン、ノニオン、
ベタインのそれぞれポリマ−及び界面活性剤(乳化剤)
を用いることができる。これらの具体例としては、ポリ
ビニルアルコ−ル、ポリエチレンオキサイド、ポリプロ
ピレンオキサイド、ヒドロキシエチルセルロ−ス、カル
ボキシメチルセルロ−ス、メチルセルロ−ス、デキスト
リン、ポリビニルピロリドン、ポリスチレンスルホン酸
ナトリウム、ポリアクリル酸、ポリアクリルアミド、ゼ
ラチン、コラ−ゲン、3級叉は4級アンモニウム塩サイ
トを有するポリマ−、オキソニウム塩サイトを有するポ
リマ−、スルホニウム塩サイトを有するポリマ−、4級
アンモニウム塩サイトを有する長鎖アルキル化合物、高
級脂肪酸アルカリ塩(例えば、C11H23COONa)、
アルキル硫酸塩(例えば、ラウリル硫酸ソ−ダ)、アル
キルスルホン酸塩(例えば、ラウリルスルホン酸ソ−
ダ)、アルキルアリ−ルスルホン酸塩(例えば、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ソ−ダ)、スルホコハク酸エステ
ル塩、高級アミンハロゲン酸塩、ポリエチレングリコ−
ルアルキルエ−テル、ポリエチレングリコ−ル脂肪酸エ
ステル、ソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸モノグリセ
リド、アミノ酸等が挙げられる。分散剤を使用する際に
は、モノマ−に対して1〜300重量%、好ましくは5
〜200重量%で使用する。界面活性剤を使用する際に
は、モノマ−に対して0.01〜50重量%、好ましく
は0.1〜20重量%で使用する。これらの水分散液
は、透析や限外濾過等の処理をしてもよい。これらの水
分散液には、前記の導電性化合物を添加してもよいし、
ポリ酢酸ビニル等の高分子化合物をブレンドしてもよ
い。
【0019】本発明の製造法で得られた電子伝導性高分
子は、電極材料に用いることで、電池のような導電性材
料として使用できる。この場合、電子伝導性高分子は粉
砕して用いることができる。粉砕の方法については、特
に制限はなく公知の粉砕方法を用いることができる。例
えば、ボ−ルミル、ロ−ルミル、回転粉砕機、乳鉢によ
る粉砕などである。本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子を電池用の電極材料に用いる場合は、正極、負
極または正極、負極の両方に用いることができるが、好
ましくは、正極活物質として用いる。また、この場合、
本発明の製造法で得られた電子伝導性高分子以外の他
の、以下に示す正極活物質を併せて用いることができ
る。 本発明の製造法で得られた電子伝導性高分子と併
用できる正極活物質は、充放電できる電極材料であれば
良く、マンガン、モリブデン、バナジウム、チタン、ク
ロム、クロム、ニオブ、コバルト、ニッケル等の酸化
物、硫化物やセレン化合物、活性炭(特開昭60−16
7280号)、炭素繊維(特開昭61−10882
号)、「導電性高分子」緒方直哉編 講談社サイエンテ
ィフィック(1990)刊に記載されている有機高分子
化合物等が挙げられる。
子は、電極材料に用いることで、電池のような導電性材
料として使用できる。この場合、電子伝導性高分子は粉
砕して用いることができる。粉砕の方法については、特
に制限はなく公知の粉砕方法を用いることができる。例
えば、ボ−ルミル、ロ−ルミル、回転粉砕機、乳鉢によ
る粉砕などである。本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子を電池用の電極材料に用いる場合は、正極、負
極または正極、負極の両方に用いることができるが、好
ましくは、正極活物質として用いる。また、この場合、
本発明の製造法で得られた電子伝導性高分子以外の他
の、以下に示す正極活物質を併せて用いることができ
る。 本発明の製造法で得られた電子伝導性高分子と併
用できる正極活物質は、充放電できる電極材料であれば
良く、マンガン、モリブデン、バナジウム、チタン、ク
ロム、クロム、ニオブ、コバルト、ニッケル等の酸化
物、硫化物やセレン化合物、活性炭(特開昭60−16
7280号)、炭素繊維(特開昭61−10882
号)、「導電性高分子」緒方直哉編 講談社サイエンテ
ィフィック(1990)刊に記載されている有機高分子
化合物等が挙げられる。
【0020】なかでも、無機化合物では、Co酸化物
(特開昭52−12,424号、西独特許2,606,
915号等)、Li−Co酸化物(米国特許3,94
5,848号、米国特許4,340,652号等)、L
i−Ni−Co酸化物(EP243,926A号、特開
昭63−114,063号、同 63−211,565
号、同 63−299,056号、特開平1−120,
765号等)、V酸化物(FR21,611,796
号、特開昭55−53,077号、同 62−140,
362号、同 62−227,358号等)、Li−V
酸化物(電気化学 48巻、432頁(1980年)、
ジャ−ナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイアティ
(J. Electrochem.Soc.)130巻、1225頁(19
83年)、特開平2−12,769号等)、Mn酸化物
(EP 269,855号、特開昭63−58,761
号等)、Li−Mn酸化物(特開昭56−136,46
4号、同114,064号、同114,065号、同1
48,550号、同221,559号、特開平1−5,
459号、同1−109,662号、同1−128,3
71号、同1−209,663号、同2−27,660
号等)、Li−Ni−Mn酸化物(特開昭63−21
0,028号等)等、有機高分子化合物では、ポリアニ
リン誘導体(モレキュラ−・クリスタル・リキッド・ク
リスタルズ(Mol. Cryst. Liq. Crist. )121巻17
3頁(1985年)、特開昭60−197728号、同
61−76524号、同61−258831号、特開平
1−170615号、同63−46223号、同63−
69824号、同63−243131号等)、ポリピロ
−ル誘導体(ジャ−ナル・オブ・ケミカルソサイアティ
−・ケミカル・コミュニケ−ション(J. Chem. Soc. Ch
em. Comm. )854頁(1979年)、西独特許3,2
23,544号、同3307,954号、同3,31
8,856号、同3,318,857号、同3,32
5,892号、同3,421,296号、同3,42
0,854号、同3,609,137号、特開昭62−
225,517、同63−69、823号、特開平1−
170,615、米国特許4,697,001号等)、
ポリチオフェン誘導体(特開昭58−187432、同
59−207933号、同60−67527号、同60
−120722号、特公平1−12775等)、ポリア
セン誘導体(特開昭58−209864等)、ポリパラ
フェニレン誘導体等が特に有効である。
(特開昭52−12,424号、西独特許2,606,
915号等)、Li−Co酸化物(米国特許3,94
5,848号、米国特許4,340,652号等)、L
i−Ni−Co酸化物(EP243,926A号、特開
昭63−114,063号、同 63−211,565
号、同 63−299,056号、特開平1−120,
765号等)、V酸化物(FR21,611,796
号、特開昭55−53,077号、同 62−140,
362号、同 62−227,358号等)、Li−V
酸化物(電気化学 48巻、432頁(1980年)、
ジャ−ナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイアティ
(J. Electrochem.Soc.)130巻、1225頁(19
83年)、特開平2−12,769号等)、Mn酸化物
(EP 269,855号、特開昭63−58,761
号等)、Li−Mn酸化物(特開昭56−136,46
4号、同114,064号、同114,065号、同1
48,550号、同221,559号、特開平1−5,
459号、同1−109,662号、同1−128,3
71号、同1−209,663号、同2−27,660
号等)、Li−Ni−Mn酸化物(特開昭63−21
0,028号等)等、有機高分子化合物では、ポリアニ
リン誘導体(モレキュラ−・クリスタル・リキッド・ク
リスタルズ(Mol. Cryst. Liq. Crist. )121巻17
3頁(1985年)、特開昭60−197728号、同
61−76524号、同61−258831号、特開平
1−170615号、同63−46223号、同63−
69824号、同63−243131号等)、ポリピロ
−ル誘導体(ジャ−ナル・オブ・ケミカルソサイアティ
−・ケミカル・コミュニケ−ション(J. Chem. Soc. Ch
em. Comm. )854頁(1979年)、西独特許3,2
23,544号、同3307,954号、同3,31
8,856号、同3,318,857号、同3,32
5,892号、同3,421,296号、同3,42
0,854号、同3,609,137号、特開昭62−
225,517、同63−69、823号、特開平1−
170,615、米国特許4,697,001号等)、
ポリチオフェン誘導体(特開昭58−187432、同
59−207933号、同60−67527号、同60
−120722号、特公平1−12775等)、ポリア
セン誘導体(特開昭58−209864等)、ポリパラ
フェニレン誘導体等が特に有効である。
【0021】負極活物質としては、金属リチウム、ポリ
アセン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、炭素質化合
物の他、リチウム合金として、Al−Mg等の合金(特
開昭57−65670号、同57−98977号)、水
銀合金(特開昭58−111265号)、Pt等の合金
(特開昭60−79670号)、Sn−Ni合金(特開
昭60−86759号)やウッド合金(特開昭60−1
67279号)、導電性ポリマ−との合金(特開昭60
−262351号)、Pd−Cd−Bi合金(特開昭6
1−29069号)、Ga−In合金(特開昭61−6
6368号)、Pb−Mg等の合金(特開昭61−66
370号)、Zn等の合金(特開昭61−68864
号)、Al−Ag等の合金(特開昭61−74258
号)、Cd−Sn等の合金(特開昭61−91864
号)、Al−Ni等の合金(特開昭62−119865
号、同62−119866号)、Al−Mn等の合金
(米国特許4,820,599号)、Al−Sn等の合
金(特開昭63−6,742号)、Al−In等の合
金、Al−Cd等の合金(特開平1−144,573
号)等が用いられている。なかでも、リチウム金属ある
いはそのAl合金、リチウムイオンまたはリチウム金属
を吸蔵できる焼成炭素質化合物(特開昭58−209,
864号、同61−214,417号、同62−88,
269号、同62−216,170号、同63−13,
282号、同63−24,555号、同63−121,
247号、同63−121,257号、同63−15
5,568号、同63−276,873号、同63−3
14,821号、特開平1−204,361号、同1−
221,859号、同1−274,360号等)等を用
いることが有効である。
アセン、ポリアセチレン、ポリフェニレン、炭素質化合
物の他、リチウム合金として、Al−Mg等の合金(特
開昭57−65670号、同57−98977号)、水
銀合金(特開昭58−111265号)、Pt等の合金
(特開昭60−79670号)、Sn−Ni合金(特開
昭60−86759号)やウッド合金(特開昭60−1
67279号)、導電性ポリマ−との合金(特開昭60
−262351号)、Pd−Cd−Bi合金(特開昭6
1−29069号)、Ga−In合金(特開昭61−6
6368号)、Pb−Mg等の合金(特開昭61−66
370号)、Zn等の合金(特開昭61−68864
号)、Al−Ag等の合金(特開昭61−74258
号)、Cd−Sn等の合金(特開昭61−91864
号)、Al−Ni等の合金(特開昭62−119865
号、同62−119866号)、Al−Mn等の合金
(米国特許4,820,599号)、Al−Sn等の合
金(特開昭63−6,742号)、Al−In等の合
金、Al−Cd等の合金(特開平1−144,573
号)等が用いられている。なかでも、リチウム金属ある
いはそのAl合金、リチウムイオンまたはリチウム金属
を吸蔵できる焼成炭素質化合物(特開昭58−209,
864号、同61−214,417号、同62−88,
269号、同62−216,170号、同63−13,
282号、同63−24,555号、同63−121,
247号、同63−121,257号、同63−15
5,568号、同63−276,873号、同63−3
14,821号、特開平1−204,361号、同1−
221,859号、同1−274,360号等)等を用
いることが有効である。
【0022】電極活物質には、通常、炭素質化合物、銀
(特開昭63−148,554号)あるいはポリフェニ
レン誘導体(特開昭59−20,971号)などの導電
性材料、テフロン、カルボキシメチルセルロース(特開
平1−175171号、同1−105471号、特開昭
51−5538号、同50ー26500号等)、ヒドロ
キシプロピルセルロース(特開昭63−245859
号、同54ー49541号)、再生セルロース(特開昭
61−91872号)、澱粉、ポリビニルアルコール、
ポリビニルクロライド、ポリビニルピロリドン等の結合
剤を含ませることができる。
(特開昭63−148,554号)あるいはポリフェニ
レン誘導体(特開昭59−20,971号)などの導電
性材料、テフロン、カルボキシメチルセルロース(特開
平1−175171号、同1−105471号、特開昭
51−5538号、同50ー26500号等)、ヒドロ
キシプロピルセルロース(特開昭63−245859
号、同54ー49541号)、再生セルロース(特開昭
61−91872号)、澱粉、ポリビニルアルコール、
ポリビニルクロライド、ポリビニルピロリドン等の結合
剤を含ませることができる。
【0023】電解質としては、プロピレンカ−ボネ−
ト、エチレンカ−ボネ−ト、γ−ブチロラクトン、1,
2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチ
ルテトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、1,
3−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、リ
ン酸トリエステル(特開昭60−23,973号)、ト
リメトキシメタン(特開昭61−4,170号)、ジオ
キソラン誘導体(特開昭62−15,771号、同62
−22,372号、同62−108,474号)、スル
ホラン(特開昭62−31,959号)、3−メチル−
2−オキサゾリジノン(特開昭62−44,961
号)、プロピレンカ−ボネ−ト誘導体(特開昭62−2
90,069号、同62−290,071号)、テトラ
ヒドロフラン誘導体(特開昭63−32,872号)、
エチルエ−テル(特開昭63−62,166号)、1,
3−プロパンスルトン(特開昭63−102,173
号)などの非プロトン性有機溶媒の少なくとも1種以上
を混合した溶媒とその溶媒に溶ける導電性塩(例えば、
前記化学酸化重合法における重合時に用いられる導電性
塩)の一種以上から構成されている。導電性塩は、好ま
しくは周期律表Ia族叉はIIa族の金属イオンの塩で
あり、更に好ましくは、Li塩(例えば、ClO4 -、
BF4 - 、PF6 -、CF3 SO3 - 、CF3 C
O2 - 、AsF6 - 、SbF6 - 、B10Cl10 2-(特開
昭57−74,974号)、(1,2−ジメトキシエタ
ン)2 ClO4 - (特開昭57−74,977号)、低
級脂肪族カルボン酸塩(特開昭60−41,773
号)、AlCl4 - 、Cl- 、Br- 、I- (特開昭6
0−247,265号)、四フェニルホウ酸(特開昭6
1−214,376号)等のLi塩)である。なかで
も、プロピレンカ−ボネ−トと1,2−ジメトキシエタ
ンの混合液にLiClO4 あるいはLiBF4 を含む電
解液が代表的である。
ト、エチレンカ−ボネ−ト、γ−ブチロラクトン、1,
2−ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、2−メチ
ルテトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、1,
3−ジオキソラン、ホルムアミド、ジメチルホルムアミ
ド、ジオキソラン、アセトニトリル、ニトロメタン、リ
ン酸トリエステル(特開昭60−23,973号)、ト
リメトキシメタン(特開昭61−4,170号)、ジオ
キソラン誘導体(特開昭62−15,771号、同62
−22,372号、同62−108,474号)、スル
ホラン(特開昭62−31,959号)、3−メチル−
2−オキサゾリジノン(特開昭62−44,961
号)、プロピレンカ−ボネ−ト誘導体(特開昭62−2
90,069号、同62−290,071号)、テトラ
ヒドロフラン誘導体(特開昭63−32,872号)、
エチルエ−テル(特開昭63−62,166号)、1,
3−プロパンスルトン(特開昭63−102,173
号)などの非プロトン性有機溶媒の少なくとも1種以上
を混合した溶媒とその溶媒に溶ける導電性塩(例えば、
前記化学酸化重合法における重合時に用いられる導電性
塩)の一種以上から構成されている。導電性塩は、好ま
しくは周期律表Ia族叉はIIa族の金属イオンの塩で
あり、更に好ましくは、Li塩(例えば、ClO4 -、
BF4 - 、PF6 -、CF3 SO3 - 、CF3 C
O2 - 、AsF6 - 、SbF6 - 、B10Cl10 2-(特開
昭57−74,974号)、(1,2−ジメトキシエタ
ン)2 ClO4 - (特開昭57−74,977号)、低
級脂肪族カルボン酸塩(特開昭60−41,773
号)、AlCl4 - 、Cl- 、Br- 、I- (特開昭6
0−247,265号)、四フェニルホウ酸(特開昭6
1−214,376号)等のLi塩)である。なかで
も、プロピレンカ−ボネ−トと1,2−ジメトキシエタ
ンの混合液にLiClO4 あるいはLiBF4 を含む電
解液が代表的である。
【0024】また、電解液の他に次の様な固体電解質も
用いることができる。固体電解質としては、無機固体電
解質と有機固体電解質に分けられる。 無機固体電解質
には、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよ
く知られている。なかでも、Li3 N、LiI、Li5
NI2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSiO4 、
LiSiO4 −LiI−LiOH(特開昭49−81,
899号)、xLi3 PO4 −(1−x)Li4 SiO
4 (特開昭59−60,866号)、Li2 SiS
3 (特開昭60−501,731号)、硫化リン化合物
(特開昭62−82,665号)などが有効である。有
機固体電解質では、カチオンポリマ−、アニオンポリマ
−、ポリアルキレンオキシドポリマ−(PEO、PPO
やPEOを含むケイ素化合物及びフォスファゼン化合物
等)、ポリビニルアルコ−ル等と塩を組み合わせたもの
が有効である。これらの具体例は、特開昭61−256
573号、同61−124001号、同62−2026
3号、同62−139266号、同63−241066
号、同63−241026号、同63−135477
号、同63−142061号、同63−130613
号、同60−23974号、同63−136409号、
同63−193954号、同63−186766号、同
63−205364号、マクロモレキュ−ルズ(Macrom
olecules)21巻、648頁(1988年)、特開昭6
2−254,302号、同62−254,303号等に
記載されている。 高分子固体電解質を構成する塩とし
ては、上記の非プロトン性電解液で用いられる導電性の
塩を挙げることができる。好ましくは、周期律表Ia族
叉はIIa族の金属イオンの塩であり、更に好ましく
は、Li塩であり、例えばLiBF4 、LiCLO4 、
LiCF3 SO3 、LiPF6 、トルエンスルホン酸リ
チウム塩等が挙げられる。また、イオン解離性基を有す
るポリマ−と上記非プロトン性電解液の混合物を用いた
高分子固体電解質をも有効である。これらの具体例は、
米国特許4,792,504号、同4,830,939
号、特開昭62−22,375号、同62−22,37
6号、同63−22,375号、同63−22,776
号、特開平1−95,117号等に記載されている。さ
らに、ポリアクリロニトリルを電解液に添加する方法も
ある(特開昭62−278,774)。また、無機と有
機固体電解質を併用する方法(特開昭60−1,76
8)も知られている。
用いることができる。固体電解質としては、無機固体電
解質と有機固体電解質に分けられる。 無機固体電解質
には、Liの窒化物、ハロゲン化物、酸素酸塩などがよ
く知られている。なかでも、Li3 N、LiI、Li5
NI2 、Li3 N−LiI−LiOH、LiSiO4 、
LiSiO4 −LiI−LiOH(特開昭49−81,
899号)、xLi3 PO4 −(1−x)Li4 SiO
4 (特開昭59−60,866号)、Li2 SiS
3 (特開昭60−501,731号)、硫化リン化合物
(特開昭62−82,665号)などが有効である。有
機固体電解質では、カチオンポリマ−、アニオンポリマ
−、ポリアルキレンオキシドポリマ−(PEO、PPO
やPEOを含むケイ素化合物及びフォスファゼン化合物
等)、ポリビニルアルコ−ル等と塩を組み合わせたもの
が有効である。これらの具体例は、特開昭61−256
573号、同61−124001号、同62−2026
3号、同62−139266号、同63−241066
号、同63−241026号、同63−135477
号、同63−142061号、同63−130613
号、同60−23974号、同63−136409号、
同63−193954号、同63−186766号、同
63−205364号、マクロモレキュ−ルズ(Macrom
olecules)21巻、648頁(1988年)、特開昭6
2−254,302号、同62−254,303号等に
記載されている。 高分子固体電解質を構成する塩とし
ては、上記の非プロトン性電解液で用いられる導電性の
塩を挙げることができる。好ましくは、周期律表Ia族
叉はIIa族の金属イオンの塩であり、更に好ましく
は、Li塩であり、例えばLiBF4 、LiCLO4 、
LiCF3 SO3 、LiPF6 、トルエンスルホン酸リ
チウム塩等が挙げられる。また、イオン解離性基を有す
るポリマ−と上記非プロトン性電解液の混合物を用いた
高分子固体電解質をも有効である。これらの具体例は、
米国特許4,792,504号、同4,830,939
号、特開昭62−22,375号、同62−22,37
6号、同63−22,375号、同63−22,776
号、特開平1−95,117号等に記載されている。さ
らに、ポリアクリロニトリルを電解液に添加する方法も
ある(特開昭62−278,774)。また、無機と有
機固体電解質を併用する方法(特開昭60−1,76
8)も知られている。
【0025】セパレ−タ−は、イオン透過度が大きく、
所定の機械的強度を持つ、絶縁性の薄膜であり、ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹
脂、ポリアミド、ポリスルホン、セルロ−ス、ポリウレ
タン、ガラス繊維等の任意の材料を用いることができ
る。好ましくは、ポリプロピレンなどのオレフィン系の
不織布やガラス繊維等の任意の材料を用いることができ
る。また、これらにプラズマ処理、グロ−処理、放射線
処理、プラズマ重合、プラズマ開始重合、放射線重合、
放射線開始重合等の処理をしても良い。
所定の機械的強度を持つ、絶縁性の薄膜であり、ポリオ
レフィン、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、フッ素樹
脂、ポリアミド、ポリスルホン、セルロ−ス、ポリウレ
タン、ガラス繊維等の任意の材料を用いることができ
る。好ましくは、ポリプロピレンなどのオレフィン系の
不織布やガラス繊維等の任意の材料を用いることができ
る。また、これらにプラズマ処理、グロ−処理、放射線
処理、プラズマ重合、プラズマ開始重合、放射線重合、
放射線開始重合等の処理をしても良い。
【0026】また、放電や充放電特性を改良する目的
で、以下で示す化合物を電解質に添加することが知られ
ている。例えば、ピリジン(特開昭49−108,52
5号)、トリエチルフォスファイト(特開昭47−4,
376号)、トリエタノ−ルアミン(特開昭52−7
2,425号)、環状エ−テル(特開昭57−152,
684号)、エチレンジアミン(特開昭58−87,7
77号)、n−グライム(特開昭58−87,778
号)、ヘキサリン酸トリアミド(特開昭58−87,7
79号)、ニトロベンゼン誘導体(特開昭58−21
4,281号)、硫黄(特開昭59−8,280号)、
キノンイミン染料(特開昭59−68,184号)、N
−置換オキサゾリジノンとN,N’−置換イミダゾリジ
ノン(特開昭59−154,778号)、エチレングリ
コ−ルジアルキルエ−テル(特開昭59−205,16
7号)、四級アンモニウム塩(特開昭60−30,06
5号)、ポリエチレングリコ−ル(特開昭60−41,
773号)、ピロ−ル(特開昭60−79,677
号)、2−メトキシエタノ−ル(特開昭60−89,0
75号)、AlCl3 (特開昭61−88,466
号)、導電性ポリマ−電極活物質のモノマ−(特開昭6
1−161,673号)、トリエチレンホスホルアミド
(特開昭61−208,758号)、トリアルキルホス
フィン(特開昭62−80,976号)、モルフォリン
(特開昭62−80,977号)、カルボニル基を持つ
アリ−ル化合物(特開昭62−86,673号)、ヘキ
サメチルホスホリックトリアミドと4−アルキルモルフ
ォリン(特開昭62−217,575号)、二環性の三
級アミン(特開昭62−217,578号)、オイル
(特開昭62−287,580号)、四級ホスホニウム
塩(特開昭63−121,268号)、三級スルホニウ
ム塩(特開昭63−121,269号)などが挙げられ
る。 また、電解液を不燃性にするために含ハロゲン溶
媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを電解液
に含ませることができる。(特開昭48−36,632
号)また、高温保存に適性をもたせるために電解液に炭
酸ガスを含ませることができる。(特開昭59−13
4,567号)
で、以下で示す化合物を電解質に添加することが知られ
ている。例えば、ピリジン(特開昭49−108,52
5号)、トリエチルフォスファイト(特開昭47−4,
376号)、トリエタノ−ルアミン(特開昭52−7
2,425号)、環状エ−テル(特開昭57−152,
684号)、エチレンジアミン(特開昭58−87,7
77号)、n−グライム(特開昭58−87,778
号)、ヘキサリン酸トリアミド(特開昭58−87,7
79号)、ニトロベンゼン誘導体(特開昭58−21
4,281号)、硫黄(特開昭59−8,280号)、
キノンイミン染料(特開昭59−68,184号)、N
−置換オキサゾリジノンとN,N’−置換イミダゾリジ
ノン(特開昭59−154,778号)、エチレングリ
コ−ルジアルキルエ−テル(特開昭59−205,16
7号)、四級アンモニウム塩(特開昭60−30,06
5号)、ポリエチレングリコ−ル(特開昭60−41,
773号)、ピロ−ル(特開昭60−79,677
号)、2−メトキシエタノ−ル(特開昭60−89,0
75号)、AlCl3 (特開昭61−88,466
号)、導電性ポリマ−電極活物質のモノマ−(特開昭6
1−161,673号)、トリエチレンホスホルアミド
(特開昭61−208,758号)、トリアルキルホス
フィン(特開昭62−80,976号)、モルフォリン
(特開昭62−80,977号)、カルボニル基を持つ
アリ−ル化合物(特開昭62−86,673号)、ヘキ
サメチルホスホリックトリアミドと4−アルキルモルフ
ォリン(特開昭62−217,575号)、二環性の三
級アミン(特開昭62−217,578号)、オイル
(特開昭62−287,580号)、四級ホスホニウム
塩(特開昭63−121,268号)、三級スルホニウ
ム塩(特開昭63−121,269号)などが挙げられ
る。 また、電解液を不燃性にするために含ハロゲン溶
媒、例えば、四塩化炭素、三弗化塩化エチレンを電解液
に含ませることができる。(特開昭48−36,632
号)また、高温保存に適性をもたせるために電解液に炭
酸ガスを含ませることができる。(特開昭59−13
4,567号)
【0027】また、正極活物質に電解液あるいは電解質
を含ませることができる。 例えば、イオン導電性ポリ
マ−やニトロメタン(特開昭48−36,633号)、
電解液の添加量(特開昭57−124,870号)が知
られている。 また、正極活物質の表面を改質すること
ができる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化剤
(特開昭55−163,779号)、キレ−ト化剤(特
開昭55−163,780号)で処理する、導電性高分
子(特開昭58−163,188号、同59−14,2
74号)、ポリエチレンオキサイド(特開昭60−9
7,561号)の層を設けるなどが挙げられる。また、
負極活物質の表面を改質することもできる。例えば、イ
オン導電性ポリマ−やポリアセチレン層を設ける(特開
昭58−111,276号)、LiCl(特開昭58−
142,771号)、エチレンカ−ボネイト(特開昭5
9−31,573号)で処理することなどが挙げられ
る。
を含ませることができる。 例えば、イオン導電性ポリ
マ−やニトロメタン(特開昭48−36,633号)、
電解液の添加量(特開昭57−124,870号)が知
られている。 また、正極活物質の表面を改質すること
ができる。例えば、金属酸化物の表面をエステル化剤
(特開昭55−163,779号)、キレ−ト化剤(特
開昭55−163,780号)で処理する、導電性高分
子(特開昭58−163,188号、同59−14,2
74号)、ポリエチレンオキサイド(特開昭60−9
7,561号)の層を設けるなどが挙げられる。また、
負極活物質の表面を改質することもできる。例えば、イ
オン導電性ポリマ−やポリアセチレン層を設ける(特開
昭58−111,276号)、LiCl(特開昭58−
142,771号)、エチレンカ−ボネイト(特開昭5
9−31,573号)で処理することなどが挙げられ
る。
【0028】電極活物質の担体として、正極には、通常
のステンレス鋼、ニッケル、アルミニウムの他に、導電
性高分子用には多硬質の発泡金属(特開昭59−18,
578号)、チタン(特開昭59−68,169号)、
エキスパンデットメタル(特開昭61−264,686
号)、パンチドメタル、負極には、通常のステンレス
鋼、ニッケル、チタン、アルミニウムの他に、多硬質ニ
ッケル(特開昭58−18,883号)、多硬質アルミ
ニウム(特開昭58−38,466号)、アルミニウム
焼結体(特開昭59−130,074号)、アルミニウ
ム繊維群の成形体(特開昭59−148,277号)、
ステンレス鋼の表面を銀メッキ(特開昭60−41,7
61号)、フェノ−ル樹脂焼成体(特開昭60−11
2,264号)、Al−Cd合金(特開昭60−21
1,779号)、多硬質の発泡金属(特開昭61−7
4,268号)などが用いられる。
のステンレス鋼、ニッケル、アルミニウムの他に、導電
性高分子用には多硬質の発泡金属(特開昭59−18,
578号)、チタン(特開昭59−68,169号)、
エキスパンデットメタル(特開昭61−264,686
号)、パンチドメタル、負極には、通常のステンレス
鋼、ニッケル、チタン、アルミニウムの他に、多硬質ニ
ッケル(特開昭58−18,883号)、多硬質アルミ
ニウム(特開昭58−38,466号)、アルミニウム
焼結体(特開昭59−130,074号)、アルミニウ
ム繊維群の成形体(特開昭59−148,277号)、
ステンレス鋼の表面を銀メッキ(特開昭60−41,7
61号)、フェノ−ル樹脂焼成体(特開昭60−11
2,264号)、Al−Cd合金(特開昭60−21
1,779号)、多硬質の発泡金属(特開昭61−7
4,268号)などが用いられる。
【0029】集電体としては、構成された電池において
化学変化を起こさない電子伝導体であればよい。例え
ば、通常用いられるステンレス鋼、チタンやニッケルの
他に、銅のニッケルメッキ体(特開昭48−36,62
7号)、銅のチタンメッキ体、硫化物の正極活物質には
ステンレス鋼の上に銅処理する(特開昭60−175,
373号)などが用いられる。
化学変化を起こさない電子伝導体であればよい。例え
ば、通常用いられるステンレス鋼、チタンやニッケルの
他に、銅のニッケルメッキ体(特開昭48−36,62
7号)、銅のチタンメッキ体、硫化物の正極活物質には
ステンレス鋼の上に銅処理する(特開昭60−175,
373号)などが用いられる。
【0030】封口方法としては、ナイロン、ポリエチレ
ン、ポリプロピレンなどのプラスチックのガスケットで
封口する他、封口剤も併用することがある。封口剤とし
ては、構成された電池において化学変化を起こさない絶
縁剤であればよい。例えば、通常用いられるアスファル
トや不飽和ポリエステル系、エポキシ系、フェノ−ル樹
脂系など熱硬化性合成樹脂と硬化剤との組合せの他、シ
リコンゴム系化合物(特開昭48−36,630号)、
電解液と反応して重合固化できる化合物、例えば、メチ
ルセルロ−ス、ヘキサメチレンジアミン、メチルメトキ
シナイロン(特開昭48−36,625号)を用いるこ
とができる。
ン、ポリプロピレンなどのプラスチックのガスケットで
封口する他、封口剤も併用することがある。封口剤とし
ては、構成された電池において化学変化を起こさない絶
縁剤であればよい。例えば、通常用いられるアスファル
トや不飽和ポリエステル系、エポキシ系、フェノ−ル樹
脂系など熱硬化性合成樹脂と硬化剤との組合せの他、シ
リコンゴム系化合物(特開昭48−36,630号)、
電解液と反応して重合固化できる化合物、例えば、メチ
ルセルロ−ス、ヘキサメチレンジアミン、メチルメトキ
シナイロン(特開昭48−36,625号)を用いるこ
とができる。
【0031】正極構成部材として、耐腐食性の導電性化
合物、例えば、ステンレス鋼、ニッケルやチタンまたは
それらのメッキ体が通常用いられる。それらの他に、高
温保存に有効なAl−Tiを含むステンレス鋼を用いる
(特開昭62−262,368号)、Ta層を設ける
(特開昭62−272,458号)ことが知られてい
る。負極構成部材も上記化合物を用いることが出来る。
安全対策として、発生したガスの圧力を低下させるため
の圧力調節弁や電池内に水素貯蔵合金を用いる(特開昭
60−258,870号)リ−ド線との接合部に過熱状
態になると抵抗体になる導電性ポリマ−材料(例えば、
カ−ボンなどの導電性材料とスチレン−ブタジエンゴム
などの熱膨張係数の大きなポリマ−材料との混合物)や
形状記憶合金を用いる方法(特開昭59−203,37
6号)、電池内に乾燥剤を用いる(特開昭61−39,
464号)、過放電防止のために無機正極活物質に導電
性ポリマ−を含ませる方法(特開昭61−239,56
2号)、液漏れ防止方法(特開昭62−186,461
号)、電解液の安定化剤(特開昭62−237,680
号)などを用いることができる。電池の形状はコイン、
ボタン、シ−ト、シリンダ−などいずれにも適用でき
る。
合物、例えば、ステンレス鋼、ニッケルやチタンまたは
それらのメッキ体が通常用いられる。それらの他に、高
温保存に有効なAl−Tiを含むステンレス鋼を用いる
(特開昭62−262,368号)、Ta層を設ける
(特開昭62−272,458号)ことが知られてい
る。負極構成部材も上記化合物を用いることが出来る。
安全対策として、発生したガスの圧力を低下させるため
の圧力調節弁や電池内に水素貯蔵合金を用いる(特開昭
60−258,870号)リ−ド線との接合部に過熱状
態になると抵抗体になる導電性ポリマ−材料(例えば、
カ−ボンなどの導電性材料とスチレン−ブタジエンゴム
などの熱膨張係数の大きなポリマ−材料との混合物)や
形状記憶合金を用いる方法(特開昭59−203,37
6号)、電池内に乾燥剤を用いる(特開昭61−39,
464号)、過放電防止のために無機正極活物質に導電
性ポリマ−を含ませる方法(特開昭61−239,56
2号)、液漏れ防止方法(特開昭62−186,461
号)、電解液の安定化剤(特開昭62−237,680
号)などを用いることができる。電池の形状はコイン、
ボタン、シ−ト、シリンダ−などいずれにも適用でき
る。
【0032】また、本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子と上記に示した高分子固体電解質との積層体
は、ポリマ−電池のようなフレキシブルで、軽量な導電
性材料として使用することも可能であり、好ましく用い
られる。この場合、本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子は複数層を形成してもよく、また公知の電子伝
導性高分子とで複数層を形成してもよい。また、高分子
固体電解質層以外の電解質層を更に有してもよい。しか
し、高分子固体電解質と本発明の製造法で得られた電子
伝導性高分子が直接接触しているものが好ましい。積層
体導電性材料は、得られた電子伝導性高分子が粉末状叉
は塊状であるときには、圧縮成形で加工したフィルムを
高分子固体電解質に圧着せしめて作成することができ
る。また得られた電子伝導性高分子が分散物であるとき
には、ロ−ラ−コ−ト、スピンコ−ト、ギ−サ−コ−
ト、ディップコ−ト、スプレ−によるコ−ト、押出成形
等の公知の塗布方法、及び公知の乾燥方法を用いること
ができる。
性高分子と上記に示した高分子固体電解質との積層体
は、ポリマ−電池のようなフレキシブルで、軽量な導電
性材料として使用することも可能であり、好ましく用い
られる。この場合、本発明の製造法で得られた電子伝導
性高分子は複数層を形成してもよく、また公知の電子伝
導性高分子とで複数層を形成してもよい。また、高分子
固体電解質層以外の電解質層を更に有してもよい。しか
し、高分子固体電解質と本発明の製造法で得られた電子
伝導性高分子が直接接触しているものが好ましい。積層
体導電性材料は、得られた電子伝導性高分子が粉末状叉
は塊状であるときには、圧縮成形で加工したフィルムを
高分子固体電解質に圧着せしめて作成することができ
る。また得られた電子伝導性高分子が分散物であるとき
には、ロ−ラ−コ−ト、スピンコ−ト、ギ−サ−コ−
ト、ディップコ−ト、スプレ−によるコ−ト、押出成形
等の公知の塗布方法、及び公知の乾燥方法を用いること
ができる。
【0033】
【実施例】以下に、本発明の化合物とその製造方法およ
びそれにより得られた電子伝導性高分子の実施例により
更に具体的に説明するが本発明はその主旨を越えない限
り以下の実施例及び応用例に限定されるものではない。
びそれにより得られた電子伝導性高分子の実施例により
更に具体的に説明するが本発明はその主旨を越えない限
り以下の実施例及び応用例に限定されるものではない。
【0034】実施例1 炭酸エチレン352g(4mol )、グリセリン184g
(2mol )、NaHCO3 55mgを120℃で30分撹
拌した後、H3 PO4 80mgを加え、そのまま1時間撹
拌を続けた。得られた反応生成物から過剰の炭酸エチレ
ン等を減圧留去することで、粗生成物を得た。これを酢
酸エチル/ヘキサンを展開溶媒、シリカゲルを担体と
し、カラム精製を行い、4−(ヒドロキシメチル)−
1,3−ジオキソラン−2−オン 210gを得た。m
−ニトロ安息香酸100g、SOCl2 250gを撹拌
しながら、2時間還流した後、過剰のSOCl2 を減圧
留去して、m−ニトロ安息香酸クロライドを得た。これ
をアセトニトリル200mlに溶解し、4−(ヒドロキ
シメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オン 118
g、トリエチルアミン60g、アセトニトリル300m
lの溶液に、氷冷下撹拌しながら滴下した。4時間撹拌
後、反応液に酢酸エチル300mlおよび水1000m
lを加え、酢酸エチル層に目的化合物を抽出した。次い
で、水3000mlを用いて酢酸エチル層を3回水洗し
た後、酢酸エチル層を硫酸アグネシウムを用いて乾燥
し、酢酸エチルを減圧留去することで、粉体で以下の化
合物を80gを得た。
(2mol )、NaHCO3 55mgを120℃で30分撹
拌した後、H3 PO4 80mgを加え、そのまま1時間撹
拌を続けた。得られた反応生成物から過剰の炭酸エチレ
ン等を減圧留去することで、粗生成物を得た。これを酢
酸エチル/ヘキサンを展開溶媒、シリカゲルを担体と
し、カラム精製を行い、4−(ヒドロキシメチル)−
1,3−ジオキソラン−2−オン 210gを得た。m
−ニトロ安息香酸100g、SOCl2 250gを撹拌
しながら、2時間還流した後、過剰のSOCl2 を減圧
留去して、m−ニトロ安息香酸クロライドを得た。これ
をアセトニトリル200mlに溶解し、4−(ヒドロキ
シメチル)−1,3−ジオキソラン−2−オン 118
g、トリエチルアミン60g、アセトニトリル300m
lの溶液に、氷冷下撹拌しながら滴下した。4時間撹拌
後、反応液に酢酸エチル300mlおよび水1000m
lを加え、酢酸エチル層に目的化合物を抽出した。次い
で、水3000mlを用いて酢酸エチル層を3回水洗し
た後、酢酸エチル層を硫酸アグネシウムを用いて乾燥
し、酢酸エチルを減圧留去することで、粉体で以下の化
合物を80gを得た。
【0035】
【化8】
【0036】 還元鉄16g、塩化アンモニウム30m
gをイソプロピルアルコール100mlに加え、還流を
10分間行った後、上記化合物15gを加え、更に5時
間還流を行った。室温まで冷却後、反応液をセライトを
通して濾過することで還元鉄を除き、酢酸エチル100
mlおよび水300mlを加え、酢酸エチル層に目的化
合物を抽出した。次いで、水1000mlを用いて酢酸
エチル層を3回水洗した後、酢酸エチル暦を硫酸マグネ
シウムを用いて乾燥し、酢酸エチルを減圧留去すること
で、粉体を得た。この粉体を、酢酸エチル/ヘキサンを
展開溶媒、シリカゲルを担体とし、カラム精製すること
で、化合物I−1 8gを得た。 元素分析値 C H N 計算値 55.7 4.64 5.91 測定値 55.3 4.49 6.02 化合物I−1、6g、アニリン4gを窒素雰囲気下で、
攪拌しながら、10℃以下で42%HBF4水溶液1
4.5gを15分間で滴下した。さらに、15分間攪拌
を続けた後、LiBF4 0.5g、Fe(ClO4)
330gを溶解した水50ml、アセトニトリル50m
lの混合溶液を15分間で滴下した。滴下後3時間さら
に撹拌し、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、
この粉体を100mlの水および100mlのアセトニ
トリルで3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥し
て、6.1gの化合物1を粉体で得た。化合物1を圧力
をかけ成形加工することにより約0・2mmのプレート
を得た。4探針法で測定したこのプレートの電気伝導度
は室温で4.1×10−2S/cmであり、置換基を導
入したにもかかわらず良好な導電性を示した。
gをイソプロピルアルコール100mlに加え、還流を
10分間行った後、上記化合物15gを加え、更に5時
間還流を行った。室温まで冷却後、反応液をセライトを
通して濾過することで還元鉄を除き、酢酸エチル100
mlおよび水300mlを加え、酢酸エチル層に目的化
合物を抽出した。次いで、水1000mlを用いて酢酸
エチル層を3回水洗した後、酢酸エチル暦を硫酸マグネ
シウムを用いて乾燥し、酢酸エチルを減圧留去すること
で、粉体を得た。この粉体を、酢酸エチル/ヘキサンを
展開溶媒、シリカゲルを担体とし、カラム精製すること
で、化合物I−1 8gを得た。 元素分析値 C H N 計算値 55.7 4.64 5.91 測定値 55.3 4.49 6.02 化合物I−1、6g、アニリン4gを窒素雰囲気下で、
攪拌しながら、10℃以下で42%HBF4水溶液1
4.5gを15分間で滴下した。さらに、15分間攪拌
を続けた後、LiBF4 0.5g、Fe(ClO4)
330gを溶解した水50ml、アセトニトリル50m
lの混合溶液を15分間で滴下した。滴下後3時間さら
に撹拌し、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、
この粉体を100mlの水および100mlのアセトニ
トリルで3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥し
て、6.1gの化合物1を粉体で得た。化合物1を圧力
をかけ成形加工することにより約0・2mmのプレート
を得た。4探針法で測定したこのプレートの電気伝導度
は室温で4.1×10−2S/cmであり、置換基を導
入したにもかかわらず良好な導電性を示した。
【0037】[実施例2]化合物I−11、5g、トリ
フルオロ酢酸3g及びLiClO4 0.2gをアセト
ニトリル20gに溶解し、窒素雰囲気下で、Fe(Cl
O4 )3 15gをアセトニトリル30gに溶解した溶液
を10℃以下で滴下した。滴下後3時間さらに撹拌した
後、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、この粉
体を100mlの水および100mlのアセトニトリル
で3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥して3.
5gの化合物2を粉体で得た。化合物2の電気伝導度は
実施例1と同様に測定したところ、3.2×10-2S/
cmであり、置換基を導入したにもかかわらず良好な導電
率を示した。 [実施例3〜10]実施例1に準じて化合物3〜10を
得た。得られた化合物は実施例1、2と同様に良好な導
電率を示した。
フルオロ酢酸3g及びLiClO4 0.2gをアセト
ニトリル20gに溶解し、窒素雰囲気下で、Fe(Cl
O4 )3 15gをアセトニトリル30gに溶解した溶液
を10℃以下で滴下した。滴下後3時間さらに撹拌した
後、反応液を濾過して黒色粉体を得た。次いで、この粉
体を100mlの水および100mlのアセトニトリル
で3回づつ洗浄を行った後、80℃で真空乾燥して3.
5gの化合物2を粉体で得た。化合物2の電気伝導度は
実施例1と同様に測定したところ、3.2×10-2S/
cmであり、置換基を導入したにもかかわらず良好な導電
率を示した。 [実施例3〜10]実施例1に準じて化合物3〜10を
得た。得られた化合物は実施例1、2と同様に良好な導
電率を示した。
【0038】
【表1】
【0039】[比較例1]実施例1で、化合物I−1、
6g、アニリン4gの代わりに、アニリン6.4gを用
いた以外は同様に操作することで、比較化合物1を合成
した。比較化合物の導電率は実施例1と同様に測定した
ところ5.6×10-2S/cmであった。 [比較例2]アニリン5gを窒素雰囲気下で撹拌しなが
ら、10℃以下で濃塩酸6gを15分間で滴下した。さ
らに、15分間撹拌を続けた後、LiBF40.5g、
Fe(ClO4 )3 25g、水50gの溶液を10℃以
下で滴下した。滴下後さらに3時間撹拌した後、反応液
を濾過して黒色粉体を得た。次いで、この粉体を100
mlの水および100mlのアセトニトリルで3回づつ
洗浄を行った後、80℃で真空乾燥して4.5gの比較
化合物2を粉体で得た。比較化合物2の導電率は実施例
1と同様に測定したところ7.1×10-2S/cmであっ
た。
6g、アニリン4gの代わりに、アニリン6.4gを用
いた以外は同様に操作することで、比較化合物1を合成
した。比較化合物の導電率は実施例1と同様に測定した
ところ5.6×10-2S/cmであった。 [比較例2]アニリン5gを窒素雰囲気下で撹拌しなが
ら、10℃以下で濃塩酸6gを15分間で滴下した。さ
らに、15分間撹拌を続けた後、LiBF40.5g、
Fe(ClO4 )3 25g、水50gの溶液を10℃以
下で滴下した。滴下後さらに3時間撹拌した後、反応液
を濾過して黒色粉体を得た。次いで、この粉体を100
mlの水および100mlのアセトニトリルで3回づつ
洗浄を行った後、80℃で真空乾燥して4.5gの比較
化合物2を粉体で得た。比較化合物2の導電率は実施例
1と同様に測定したところ7.1×10-2S/cmであっ
た。
【0040】[実施例11]実施例1、2及び比較例
1、2で得た導電性高分子プレ−トとテフロン板でキャ
ストして得たPEOフィルム[PEO(平均分子量約3
万)とLiBF4 (O/Li比=8/1)をアセトニト
リルに溶解してキャストしたもの、厚さ120μm]を
重ね合わせたものをステンレス板にはさみ、0.1Hz
〜10万Hzでインピ−ダンスを測定し(20℃)、C
ole−Coleプロットから電気伝導度を求めた。表
2より本発明の化合物が界面抵抗が少なく、高い導電率
を示すことが明らかである。
1、2で得た導電性高分子プレ−トとテフロン板でキャ
ストして得たPEOフィルム[PEO(平均分子量約3
万)とLiBF4 (O/Li比=8/1)をアセトニト
リルに溶解してキャストしたもの、厚さ120μm]を
重ね合わせたものをステンレス板にはさみ、0.1Hz
〜10万Hzでインピ−ダンスを測定し(20℃)、C
ole−Coleプロットから電気伝導度を求めた。表
2より本発明の化合物が界面抵抗が少なく、高い導電率
を示すことが明らかである。
【0041】
【表2】
【0042】[実施例12]実施例11で得た導電性高
分子とPEOフィルムの積層体にリチウムシ−トを圧着
したものをステンレス缶に入れ、口を絶縁性の合成ゴム
によって封じ、圧縮成形して図1のような電池を作成し
た。この電池を2次電池として連続充放電テストを行
い、放電容量を測定した。表3より、本発明の化合物を
用いた場合には、高容量で、サイクルによる容量の低下
が少ないものであることが分かった。
分子とPEOフィルムの積層体にリチウムシ−トを圧着
したものをステンレス缶に入れ、口を絶縁性の合成ゴム
によって封じ、圧縮成形して図1のような電池を作成し
た。この電池を2次電池として連続充放電テストを行
い、放電容量を測定した。表3より、本発明の化合物を
用いた場合には、高容量で、サイクルによる容量の低下
が少ないものであることが分かった。
【0043】
【表3】
【0044】[実施例13]実施例12でPEOフィル
ムの代わりにのプロピレンカ−ボネ−ト溶液を不織布に
含浸させたものを用いた以外は同様にして電池を作成
し、連続充放電テストを行った。表4より、本発明の化
合物を用いた場合には、高容量で、サイクルによる容量
の低下が少ないものであることが分かった。
ムの代わりにのプロピレンカ−ボネ−ト溶液を不織布に
含浸させたものを用いた以外は同様にして電池を作成
し、連続充放電テストを行った。表4より、本発明の化
合物を用いた場合には、高容量で、サイクルによる容量
の低下が少ないものであることが分かった。
【0045】
【表4】
【0046】
【発明の効果】本発明の化合物は高い導電率を示し、固
体電解質と積層した場合にも小さな界面抵抗を示す。ま
た、電池用材料に用いた場合には繰り返し特性が良好な
だけでなく、高い容量を有する2次電池を作成すること
ができる。
体電解質と積層した場合にも小さな界面抵抗を示す。ま
た、電池用材料に用いた場合には繰り返し特性が良好な
だけでなく、高い容量を有する2次電池を作成すること
ができる。
【図1】本発明の実施例11で作成された2次電池の構
成を示す断面図である。
成を示す断面図である。
1 本発明の製造方法で得られたプレ−ト 2 PEOフィルム 3 負極(リチウムシ−ト) 4 ステンレスケ−ス 5 絶縁性合成ゴム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C08G 73/00 CAS(STN) REGISTRY(STN)
Claims (4)
- 【請求項1】 下記一般式(I)で表わされる化合物に
於いて、該化合物のアミノ基に対するパラ位が無置換で
ありこのパラ位と、アミノ基の水素原子とを重合部位と
し、該化合物を重合してなる導電性高分子。 一般式(I) 【化1】 (式中、J1 は−CO−、−SO2 −、−CONH−、
−SO2 NH−、−NHCO−、−NHSO2 −、−O
−、−NHCONH−、−S−、−CO2 −、−OCO
−、−NHCO2 −、−OCONH−のいずれかであ
り、X1 は炭素数1〜4のアルキレン基を表し、R1 は
それぞれ置換されてよい環状エステル基、非環状エステ
ル基、環状エーテル基、アルキルスルホニルオキシ基を
表し、R2 は水素原子、ハロゲン原子、置換されてよい
炭素数1〜6のアルキル基、置換されてよい炭素数1〜
6のアルコキシ基を表す。aは1を表し、b、cはそれ
ぞれb+c=4を満たす1から3の整数を表す。ただ
し、b>1のときは、−(J1 −X1 )a −R1 は同じ
でも異なっていても良い。また、c>1のときは、R2
は同じでも異なっていても良い。R3 は水素原子または
アルキル基を表わし、R4 は水素原子を表わす。) - 【請求項2】 前記一般式(I)のR1 がそれぞれ置換
されてよい環状エステル基又は環状エーテル基を表すこ
とを特徴とする請求項1記載の導電性高分子。 - 【請求項3】 前記一般式(I)の連結基J 1 −X
1 が、−COO−CH2 −、−COO−(CH2 )
3 −、−O−CH2 −、−O−(CH2 )3 −である請
求項1記載の導電性高分子。 - 【請求項4】 請求項1記載の導電性高分子が化学的酸
化重合により製造されることを特徴とする導電性高分子
の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3078256A JP2767721B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 導電性高分子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3078256A JP2767721B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 導電性高分子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04292624A JPH04292624A (ja) | 1992-10-16 |
JP2767721B2 true JP2767721B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=13656917
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3078256A Expired - Fee Related JP2767721B2 (ja) | 1991-03-19 | 1991-03-19 | 導電性高分子及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2767721B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004006232A (ja) * | 2001-12-27 | 2004-01-08 | Sanyo Chem Ind Ltd | 高分子電解質 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2545494B1 (fr) * | 1983-05-06 | 1985-07-19 | Commissariat Energie Atomique | Procede de preparation de polyanilines, polyanilines obtenues selon ce procede et leurs applications a la realisation de generateurs electrochimiques |
JPS61204266A (ja) * | 1985-03-08 | 1986-09-10 | Showa Denko Kk | 導電性重合体溶液 |
KR960009685B1 (ko) * | 1986-03-24 | 1996-07-23 | 유니버시티 오브 캘리포니아 평의원 | 자기 도우프된 중합체의 제조방법 |
JPH02255770A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-16 | Fuji Photo Film Co Ltd | 新規電子伝導性高分子及びそれを用いた導電性材料 |
JPH02308160A (ja) * | 1989-05-23 | 1990-12-21 | Fuji Photo Film Co Ltd | ハロゲン化銀写真感光材料 |
JPH0359004A (ja) * | 1989-07-27 | 1991-03-14 | Fuji Photo Film Co Ltd | 電子伝導性高分子の製造方法及びそれを用いた導電性材料 |
-
1991
- 1991-03-19 JP JP3078256A patent/JP2767721B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04292624A (ja) | 1992-10-16 |
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